package sjg.DataStructures.sort;

import sjg.DataStructures.util.SortUtils;

/**
 * 归并排序
 */
public class MergeSort {
    public static void main(String[] args) {
        int[] arr = {8, 4, 5, 7, 1, 3, 6, 2};
        int[] temp = new int[arr.length];
        System.out.println("======== 归并排序前 ===========");
        SortUtils.print(arr);
        mergeSort(arr, 0, arr.length - 1, temp);
        System.out.println("======== 归并排序后 ===========");
        SortUtils.print(arr);
    }

    public static void mergeSort(int[] arr, int left, int right, int[] temp) {
        if (left < right) {
            int mid = (left + right) / 2; // 中间索引
            // 向左递归进行分解
            mergeSort(arr, left, mid, temp);
            // 向右递归进行分解
            mergeSort(arr, mid + 1, right, temp);
            // 合并
            merge(arr, left, mid, right, temp);
        }
    }

    /**
     * @param arr   原始数组
     * @param left  左边有序序列的初始索引
     * @param mid   中间索引
     * @param right 右边索引
     * @param temp  做中转的数组
     */
    private static void merge(int[] arr, int left, int mid, int right, int[] temp) {
        int i = left; // 初始化i，左边有序序列的初始索引
        int j = mid + 1; // 右边有序序列的初始索引
        int t = 0; // 指向temp数组的当前序列

        // (一)
        // 先把 左右两遍(有序)的数据按照规则填充到temp数组
        // 直到左右两边的有序序列，有一边处理完毕为止
        while (i <= mid && j <= right) { // 继续
            // 如果左边有序序列的当前元素，小于右边当前有序序列的当前元素
            // 即将左边的当前元素，填充到temp数组
            // 然后 t++, i++
            if (arr[i] <= arr[j]) {
                temp[t] = arr[i];
                t += 1;
                i += 1;
            } else {//反之，将右边有序序列的当前元素，填充到temp数组
                temp[t] = arr[j];
                t += 1;
                j += 1;
            }
        }

        // (二)
        // 把有剩余数据的一边的数据依次全部填充到temp
        while (i <= mid) { // 左边有序序列还有剩余的元素，就全部填充到temp
            temp[t] = arr[i];
            t += 1;
            i += 1;
        }
        while (j <= right) { // 右边有序序列还有剩余的元素，就全部填充到temp
            temp[t] = arr[j];
            t += 1;
            j += 1;
        }

        // (三)
        // 将temp数组元素拷贝到arr
        // ps：并不是每次都拷贝所有
        t = 0;
        int tempLeft = left;
        // 第一次合并 tempLeft = 0, right = 1 // tempLeft = 2 right = 3 // tL=0 ri = 3
        // 最后一次tempLeft = 0 right = 7
        while (tempLeft <= right) {
            arr[tempLeft] = temp[t];
            t += 1;
            tempLeft += 1;
        }
    }

}
